1、153工程设计工程技术研究 第 8 卷 总第 140 期 2023 年 6 月摘要：新时期，我国多数城市道路为混凝土路面，经过一段时间的使用后，路面会出现裂缝、错台和断板等问题，直接影响道路的使用效果，许多路面的使用年限并没有达到设计年限，为了保证道路的正常使用，需要重视对水泥混凝土路面的改造设计，提升道路水泥混凝土路面的服务水平，从而最大限度地满足城市道路的使用需求。文章主要分析了新时期城市道路水泥混凝土路面改造的重要性，通过总结新时期城市道路旧有水泥混凝土路面改造设计方案与实践，结合实际项目案例，提出有效的解决措施，为后续的水泥混凝土路面改造提供有效的参考依据。关键词：城市道路；水泥混凝土
2、；路面改造设计Abstract:In the new era,most urban roads in China are with concrete pavements.After a period of use,problems such as cracks,dislocations and broken slabs will occur on the pavement,which will directly affect the use effect of the road,and the service life of many pavements has not reached the
3、 design life.In order to ensure the normal use of the road,it is necessary to pay attention to the reconstruction design of the cement concrete pavement and improve the service level of the road cement concrete pavement,so as to meet the usage needs of urban roads to the maximum extent.This paper ma
4、inly analyzes the importance of cement concrete pavement reconstruction of urban roads in the new era.By summarizing the design scheme and practice of the old cement concrete pavement reconstruction of urban roads in the new era,combined with the actual project cases,effective solutions are proposed
5、,which provides effective reference for the subsequent cement concrete pavement 新时期城市道路水泥混凝土路面改造设计研究黄家骏中交第四航务工程勘察设计院有限公司，广东 佛山 528000Research on the Cement Concrete Pavement Reconstruction Design for Urban Roads in the New EraHUANG JiajunCCCC-FHDI Engineering Co.,Ltd.,Foshan 528000,Guangdong,China05
6、0.DOI:10.19537/ki.2096-2789.2023.12.新时期，我国水泥混凝土路面存在强度高、稳定性好、耐久性强等特点1-2，工程造价更低，使用优势十分显著。但是在水泥混凝土路面的利用过程中，随着使用时间的增加，路面会出现噪声、粉尘污染等问题，从而影响城市的发展，因此旧水泥混凝土路面改造十分必要。1 新时期城市道路水泥混凝土路面改造的重要性在经济社会不断发展的社会背景下，随着交通量和使用年限的日益增长，城市道路水泥混凝土路面已不堪重负，出现了或多或少的病害，严重影响行车安全和周边交通环境3。城市道路水泥混凝土路面改造可有效改善行车环境，提升道路品质，对城市发展发挥着十分重要的作
7、用。其应秉承经济适用的原则，根据现状路面的实际情况，开展路面改造的设计工作。2 新时期城市道路旧有水泥混凝土路面改造设计方案与实践2.1 旧水泥混凝土路面病害处理后加铺沥青的实践2.1.1 工程概况三水区三江公路拓宽工程位于佛山市三水区乐平作者简介：黄家骏，男，本科，工程师，研究方向为路桥设计。reconstruction.Key Words:urban road;cement concrete;pavement reconstruction design分类号：U414154工程设计 2023 年 第 12 期 总第 140 期 工程技术研究镇，起点与兴业路相交，道路自西向东沿规划线形途经创
8、业路、乐民路，终点位于三江公路与齐力大道平交口，与三江公路拓宽相接，道路全长约 3.25 km。道路红线宽 32 m，现状双向二车道改造为双向四车道。道路等级为二级公路兼城市道路功能，设计速度为 60 km/h。原有路面为水泥混凝土路面，路面状况较好，局部存在纵横向裂缝，经综合分析对比，可对现状路面经病害处理后进行沥青加铺处理。2.1.2 路面结构设计（1）旧水泥混凝土路面病害处治。根据旧路调查报告及现场调查，现状水泥混凝土路面使用情况总体良好，路面主要存在板块破碎、掉边、缺角、断板裂缝、沥青回补等病害。对水泥混凝土病害板采取挖除重筑的处治方案，采用 24 cm 厚的抗弯拉强度大于 4.5 M
9、Pa的混凝土板作为面层，20 cm 厚的 C20 素混凝土作为基层。（2）新旧混凝土路面的拼接设计。为了减小新旧路面结构之间的沉降差，避免工程投入使用后在新旧路面拼接处出现明显的纵横向裂缝，考虑采用植筋连接的方式对新旧路面结构进行拼接，使新旧路面连接成一个整体。植筋材料采用直径为 16 cm 的螺纹钢筋，间距 30 cm，长 50 cm。（3）加铺沥青路面结构设计。加铺路面结构过程中，当旧路病害处治完成后，对现状混凝土板进行刨花处理，刨花深 5 mm；随后满铺聚酯长丝土工布，喷洒 PCR 改性乳化沥青黏层，待黏层充分渗透后再进行沥青面层加铺。具体结果如下：4 cm 厚 AC-13C 细粒式改性
10、沥青混凝土+PCR 改性乳化沥青黏层+5 cm 厚AC-20C 中粒式普通沥青混凝土+PCR 改性乳化沥青黏层+聚酯长丝土工布+经病害处理后的现状水泥混凝土路面，总加铺厚 10 cm。经路面结构验算，相关指标均能满足城镇道路路面设计规范（CJJ 1692012）及公路沥青路面设计规范（JTG D502017）的要求。2.1.3 旧路水泥混凝土路面施工在旧路水泥混凝土路面施工过程中，需要注意以下问题：避免雨天施工，防止路床积水；在更换板时，及时处理损坏和变形等问题，开挖局部与其余部分之间用 1 2 的缓坡过渡；当基层仅表层有缺陷时，可仅处理表层；一次浇筑旧路面的基层与面板时，不再分层。用于换板施
11、工的材料需注意以下技术要求：（1）水泥混凝土板抗弯拉强度标准值 4.5 MPa，混凝土 7 d内无收缩，28 d 收缩率 0.02%；（2）新旧混凝土黏结好，结合处的剪切强度达到混凝土整体剪切强度的55%，施工和易性好，换板用混凝土初凝时间大于 2 h。（3）如果配合使用插入式与平板式振捣器，要提前利用插入式振捣器振捣，再用平板式振捣器振捣。（4）在混凝土浇筑前，应检查和恢复传力杆、拉杆，原有拉杆、传力杆应保持顺直、有效。（5）按公路水泥混凝土路面施工技术细则（JTG/T F30-2014）执行混凝土拌和物的浇筑、整平、养生，加强养生质量控制要想更好地保持修复后的路面平整度，需用 3 m 直尺
12、检测接缝距离，不大于 3 mm。2.2 旧水泥混凝土路面共振碎石化后加铺沥青的实践2.2.1 工程概况乐从镇新桂路在顺德区总体路网规划中为汾江路南段，往北下穿东平水道接禅城区汾江路，往南下穿一环后止于乐从北围。工程起点位于乐从大道与新桂路交叉口，终点位于一环南线与新桂路交叉口，路线全长 2.387 km。道路等级为城市主干路，设计速度为60 km/h。原有路面为水泥混凝土路面，经旧路调查，路面使用情况较差，传统的旧路病害处治后加铺沥青对现状交通影响较大,且经济性较差。根据实际情况，选取其中 50 m 长的道路右幅作为共振碎石化试验段，试验段在前期先行施工，经过半年的通车运营观测，路面使用情况良
13、好。2.2.2 路面结构设计（1）旧路路面结构。根据旧路勘察资料，旧路为水泥混凝土路面结构，具体结构如下：上面层为 26 cm厚水泥混凝土，基层为 20 cm 厚 5%水泥稳定石粉，底基层为 20 cm 厚 4%水泥稳定石粉。（2）路面结构设计。结合旧路路面破损状况、水泥混凝土路面板底脱空情况等，根据公路水泥混凝土路面再生利用技术细则（JTGT F312014）及相关规范，经过路面结构验算，共振碎石化路段旧路改造路面结构设计如下：上面层为 4 cm 厚 AC-13C 细粒式改性沥青混凝土，防水性黏层为 SBS 改性沥青同步碎石防水黏结层，为 SBS 改性沥青同步碎石防水黏结层，SBS 改性沥青
14、喷洒量为 1.2 1.5 kg/m2，撒满铺量 60%70%的单一粒径（13.2 19.0 mm）碎石，洒布量为 8 10 kg/m2；下面层顶满铺自黏式玻纤格栅；为 8 cm 厚 AC-25C 粗粒式普通沥青混凝土；透层为 PC-2 高渗透慢裂型阳离子乳化沥青，洒布量为155工程设计工程技术研究 第 8 卷 总第 140 期 2023 年 6 月1.0 1.5 kg/m2，总加铺厚 12 cm。2.2.3 共振碎石化施工首先，将破碎锤头宽度设定为 15 25 cm，保持相邻的两刀破碎紧密相连，在共振碎石化的破碎过程中不应重复破碎、间隔破碎，也不应漏振。针对水泥混凝土路面边缘有附属设施、挡墙，
15、以及边坡路段的情况，需要将混凝土板块边缘控制在 50 80 cm，不宜采用共振破碎机直接破碎，可采用预裂方式破碎。在碎石化施工过程中，应根据旧水泥混凝土路面的强度差异随时调整施工参数，使破碎均匀4。在施工期间应派人实时观察碎石化施工路段内的构造物及标定的沿线敏感建筑物，一旦发现开裂现象，应立即停止施工，经调查原因并采取相应的保护措施后方可再施工。2.2.4 施工质量验收（1）共振碎石化验收。碎石化层碾压后，不应有钢筋外漏，以及沥青缝料、补块等存在；摊铺前碎石化表面不应出现深度超过 2 cm 的凹陷。共振碎石化完成后及时洒布透层油，喷洒量为 1.0 1.5 kg/m2，撒布后用 6 8 t 轻型
16、压路机以较慢的速度碾压成型；完成洒布透层油 1 d 后洒布同步碎石封层。碎石化后加铺层设计，取碎石化后封层顶面的当量回弹模量代表值作为设计控制参数，要求不低于 150 MPa，反算碎石化后封层顶面的交工验收弯沉值小于 87（0.01 mm），不满足要求时，应调整施工参数或采取补强措施。对不满足要求的路段，先挖除 26 cm 厚水泥混凝凝土面层和 15 cm 厚水泥稳定石屑基层，然后回填 26 cm 厚 C20素混凝土基层和 15 cm 厚级配碎石面层。（2）沥青加铺层验收。针对旧路面碎石化后封层顶面的当量回弹模量代表值不低于 150 MPa、交工验收弯沉值小于 87（0.01 mm）的交工验收
17、指标要求，控制如下参数：上面层顶面回弹模量验收值 420 MPa，验收弯沉值 33.9（0.01 mm）；下面层顶面回弹模量验收值 340 MPa，验收弯沉值 41（0.01 mm）；碎石化层顶面回弹模量验收值 150 MPa，验收弯沉值 87（0.01 mm）。3 城市道路旧有水泥混凝土路面改造总结3.1 方案实践总结在城市道路旧水泥混凝土路面改造过程中，不可避免地会出现各种路面病害，相关单位应积极做好对路面问题的检查，并出具相关旧路调查报告，重点考虑旧路路面破损状况、水泥混凝土路面板底脱空等情况5，从旧有水泥混凝土路面的实际改造情况出发，细化路面改造方案。若路面破损严重，使用情况较差，可采
18、用共振碎石化施工技术，保证在破碎完成经验收合格后立即进行沥青加铺，尽量减少施工对现状交通的影响。3.2 注意事项在实际旧水泥混凝土路面改造过程中，有必要做好旧路调查。如果实际路面状况较好，病害较小，只是局部存在纵横向裂缝，应综合分析路面情况，避免全部拆除路面导致资源浪费，如果经过分析后发现路面无须全部拆除，则可以针对部分病害进行处理后加铺沥青。要想有效减小新旧路面结构之间的沉降差，避免工程投入使用后在新旧路面拼接处出现明显的裂缝，可以采用植筋连接的方式对新旧路面结构进行拼接。通过设定合理的改造设计方案，提升旧水泥混凝土路面的改造质量，避免造成资源和能源浪费，在考虑生态效能的基础上有效改造病害混
19、凝土路面。4 结束语在实际水泥混凝土路面城市道路改造设计过程中，需要充分考虑道路路面的病害情况，根据道路的实际情况，确定现有的设计方案，确保各种技术指标都符合道路改造的需求，从而最大限度地保证改造后的路面满足城市发展需求。参考文献1 唐震洲,覃文.某道路病害原因及维修改造方案探讨J.西部交通科技,2021(9):39-43,85.2 郑苗.海口市城市道路改造要点分析J.城市道桥与防洪,2021(1):49-51,63.3 王真,王晓晨,王浩,等.沥青路面厂拌再生技术在北京地区的应用J.市政技术,2020,38(S1):71-75.4 张彪林.市政路桥污水管道混凝土施工技术及优化措施J.工程技术研究,2022,7(5):91-93.5 李丽慧,张浩亮,司兵洋.水泥混凝土路面微裂加固技术在市政道路的应用J.公路,2019,64(2):244-247.